cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja
Nucleic Acids Research 2021, Vol. 49, 8757-8776
IBVF 
Dado el papel central de los tRNAs en el mantenimiento de la homeostasis celular, una idea generalmente aceptada es que los genes de tRNA del genoma de todo ser vivo se expresan a un alto nivel y de forma coordinada para asegurar una provisión constante de sustrato al ribosoma. Recientemente se ha demostrado que en eucariotas complejos esto no es necesariamente cierto, ya que existen genes de tRNA específicos de tejido, para los que no obstante se desconoce el mecanismo de regulación. El trabajo de Santamaría-Gómez, Rubio y col.1 muestra que también en bacterias algunos genes de tRNA pueden estar sujetos a regulación específica lo que implica que el conjunto de genes de tRNA puede estar dividido en una dotación housekeeping, que mantiene en funcionamiento la maquinaria traduccional y una dotación alternativa, que se induce en condiciones específicas y, como se muestra en este artículo, puede contribuir a la supervivencia de la célula en tales condiciones.
En Anabaena sp. PCC 7120, la dotación alternativa de genes de tRNA forma un operón en uno de los plásmidos que componen el genoma de esta cianobacteria2. En condiciones normales, los genes de tRNA del cromosoma se expresan a alto nivel y son suficientes para sostener la síntesis de proteínas, mientras que los genes del operón sólo se inducen en condiciones en las que la traducción se encuentra parcialmente inhibida, algo que ocurre por ejemplo por la acción de algunos antibióticos. En este trabajo se ha analizado el mecanismo de regulación y se muestra que depende de repeticiones directas presentes en el promotor del operón. Su inducción ocurre de forma coordinada a la de otros genes con los que forma un regulón controlado por un represor desconocido. La inducción de estos genes es parte de un complejo fenómeno de aclimatación a condiciones de estrés traduccional en el que participa un elevado número de genes del genoma.
Los resultados de este trabajo muestran que los tRNAs codificados en el operón de Anabaena forman parte de un mecanismo de tolerancia a antibióticos y que agrupamientos similares se transmiten entre bacterias de distintas especies mediante transferencia horizontal. Puesto que la tolerancia a antibióticos antecede frecuentemente al desarrollo de resistencia, es importante estudiar si en otras bacterias, y particularmente en bacterias patógenas, la presencia de agrupamientos de genes de tRNA tiene relación con fenómenos de tolerancia o resistencia a antibióticos.
1Santamaría-Gómez J, Rubio MÁ, López-Igual R, Romero-Losada AB, Delgado-Chaves FM, Bru-Martínez R, Romero-Campero FJ, Herrero A, Ibba M, Ochoa de Alda JAG and Luque I. (2021) Role of a cryptic tRNA gene operon in survival under translational stress. Nucleic Acids Res. 49:8757-8776. doi: 10.1093/nar/gkab661.
2Puerto-Galán, L. and Vioque, A. (2012) Expression and processing of an unusual tRNA gene cluster in the cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120. FEMS Microbiol Lett, 337, 10-17.
Artículo original: Role of a cryptic tRNA gene operon in survival under translational stress. Santamaría-Gómez J, Rubio MÁ, López-Igual R, Romero-Losada AB, Delgado-Chaves FM, Bru-Martínez R, Romero-Campero FJ, Herrero A, Ibba M, Ochoa de Alda JAG and Luque I. Nucleic Acids Research, Volume 49, Issue 15, 7 September 2021, Pages 8757–8776, https://doi.org/10.1093/nar/gkab661
